JP5235603B2 - Solar cell array and installation structure thereof - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池アレイと、その設置構造に関する。なお、日本工業規格JIS・C8960「太陽光発電用語」には、架台や基礎その他の等の工作物を備えて、太陽電池モジュール(太陽電池パネル)を機械的に一体化し、結線された集合体で、直流発電装置の一つを構成するものを太陽電池アレイと称することが規定されており、本明細書においても太陽電池アレイの概念は上記規定に準ずることとする。 The present invention relates to a solar cell array and its installation structure. The Japanese Industrial Standard JIS C8960 “photovoltaic power generation terminology” includes a work structure such as a gantry, foundation, etc., and a solar cell module (solar cell panel) mechanically integrated and connected. Therefore, what constitutes one of the DC power generation devices is defined as a solar cell array, and the concept of the solar cell array is also in accordance with the above-mentioned definition in this specification.
近年、環境保護や省資源・省エネルギーに寄与する電力システムとして、太陽光発電システムが急速に普及しつつある。太陽光発電システムは様々な場所や施設に設置されるようになり、該システムを構成する太陽電池モジュールの設置構造についても多様な提案がなされている。 In recent years, photovoltaic power generation systems are rapidly spreading as power systems that contribute to environmental protection, resource saving, and energy saving. Photovoltaic power generation systems have been installed in various places and facilities, and various proposals have been made regarding the installation structure of solar cell modules constituting the system.
太陽電池モジュールを、勾配屋根などの傾斜面ではなく、平坦な地面(舗装面、未舗装面)や建物の陸屋根等に設置する場合は、例えば特許文献1に開示されているように、鉄筋コンクリート等からなる基礎構造体を設置面上の複数箇所に構築し、それらの基礎構造体上に、太陽電池モジュールを支持するための架台を架け渡して固定するのが一般的である。架台は、通常、形鋼材を枠状やトラス状に組んで形成される。
When the solar cell module is installed on a flat ground (paved surface, unpaved surface), a flat roof of a building, or the like instead of an inclined surface such as a sloped roof, for example, reinforced concrete is disclosed in
しかし、基礎構造体を構築するためには、設置現場でコンクリート型枠を組んでコンクリートを打設する作業が必要になる。その作業に手間や時間がかかることから、以下のように簡略的な設置構造も提案されている。 However, in order to construct the foundation structure, it is necessary to construct concrete by building a concrete formwork at the installation site. Since the work takes time and effort, a simple installation structure has been proposed as follows.
すなわち、特許文献2には、太陽電池モジュールを保持する架台の四隅に金属製の支柱を設け、その支柱の下部を矢尻状の杭部となし、その杭部を地中に打ち込んで引き抜き荷重に対抗する設置構造が開示されている。支柱が地中に埋設される部分には、支柱よりも径の大きいコンクリート製の支持部を設け、この支持部によって自重による荷重を支持している。
That is, in
また、特許文献3及び4には、太陽電池モジュールを保持する架台の四隅に(架台が大きい場合には、さらにその中間部にも)、コンクリート製の基礎ブロックを取り付けて設置面に載置する構造が開示されている。コンクリート製の基礎ブロックは、予め所定の形状に形成されて、現場では設置面上に据え置かれるだけである。基礎ブロックが架台本体に低重心荷重を持たせるとともに、風荷重に対するカウンターウエイトとして作用することにより設置状態が安定する。このように、コンクリート製の基礎ブロックを設置面に載置する構造であれば、設置面を掘り起こして構造物を埋設したり、構造物を打ち込んだりしなくても済むので、施工が簡単になる。
上記した従来の太陽電池モジュールの設置構造は、いずれも設置場所の地盤が十分な荷重支持力を備えていることを前提としている。しかしながら、例えば海浜埋立地や産業廃棄物処分場などの広大な土地を利用して大規模の太陽光発電システムを設置する場合、その種の土地は地盤が軟弱で、十分な荷重支持力が得られないことが多い。このような埋立地等において、地盤の荷重支持力を確保するために、その広大な土地の全域にわたって鉄筋コンクリート製の基礎構造物を構築したり、杭を打ち込んだりするような基礎工事を実施するのは、きわめて不経済である。したがって、上記特許文献1や2に記載された太陽電池モジュールの設置構造は、埋立地等の軟弱地盤では実施しづらい。
The above-described conventional solar cell module installation structures are based on the premise that the ground at the installation site has a sufficient load supporting force. However, when installing a large-scale solar power generation system using a vast land such as a beach landfill or an industrial waste disposal site, the land of that kind is soft and sufficient load bearing capacity is obtained. Often not. In such landfills, in order to secure the load bearing capacity of the ground, foundation works such as building reinforced concrete foundation structures or driving piles over the entire area of the vast land Is extremely uneconomical. Therefore, the installation structure of the solar cell module described in
上記特許文献3、4に記載されたように、整地した地面に基礎ブロックを載置して並べる設置構造であれば、大がかりな基礎工事を省くことができ、施工期間も短くて済む。しかし、軟弱地盤には経年的な不同沈下(不等沈下)が生じることを避けられない。上記のように架台が複数個の基礎ブロックに架け渡された状態で支持される場合、各基礎ブロックの沈下量に不均等が生じると、架台には強制変形による内部応力が蓄積されて、架台や太陽電池モジュールが損壊しやすくなる。 As described in Patent Documents 3 and 4, if the installation structure is such that the foundation blocks are placed and arranged on the leveled ground, a large foundation work can be omitted and the construction period can be shortened. However, it is inevitable that secular subsidence (unequal subsidence) occurs in soft ground. As described above, when the platform is supported in a state where it is bridged over a plurality of foundation blocks, if unevenness occurs in the amount of subsidence of each foundation block, internal stress due to forced deformation accumulates on the platform, and the platform And the solar cell module is easily damaged.
また、上記特許文献3、4に記載された設置構造は、架台の四隅に設けられた基礎ブロックが架台の外側にせり出しているので、太陽電池モジュールの水平投影面積よりも、基礎ブロックを設置するための面積のほうが、ひと回りほど大きくなる。その結果、一定の面積に並べることのできる太陽電池モジュールの総表面積が目減りして、システム全体での発電量が少なくなってしまう。 In addition, in the installation structures described in Patent Documents 3 and 4, since the foundation blocks provided at the four corners of the pedestal protrude to the outside of the pedestal, the foundation block is installed rather than the horizontal projection area of the solar cell module. The area for this is larger. As a result, the total surface area of the solar cell modules that can be arranged in a certain area is reduced, and the amount of power generation in the entire system is reduced.
本発明は上記のような問題に着目してなされたもので、埋立地などの軟弱地盤上にも容易に、かつ高い面積効率で設置することができるとともに、地盤に不同沈下が生じても、架台に大きな変形応力が蓄積されにくく、よって長期間にわたり架台や太陽電池モジュールを良好な状態に維持し得る太陽電池アレイと、その設置構造を提供することを解決課題とする。 The present invention was made paying attention to the above problems, and can be easily installed on a soft ground such as a landfill site with high area efficiency, and even if uneven settlement occurs in the ground, It is an object of the present invention to provide a solar cell array in which a large deformation stress is unlikely to be accumulated on the gantry, and thus can maintain the gantry and the solar cell module in a good state for a long period of time, and an installation structure thereof.
上記した目的を達成するため、本発明の太陽電池アレイは、太陽電池モジュールで構成される太陽電池パネルと、上記太陽電池パネルを傾斜させて支持する架台と、上記架台を支持する基礎ブロックとを具備して、上記太陽電池パネルの傾斜角度が固定された状態で設置される太陽電池アレイにおいて、上記基礎ブロックは、複数箇所に分割されていない一塊のコンクリートを主体とする重量物からなり、その上面に間隔を空けて一対のベースレールが取り付けられており、上記架台は、上記太陽電池パネルに添設されるフレームと、該フレームを傾斜方向上流側で結合して支持する上流側アームと、上記フレームを傾斜方向下流側で結合して支持する載架アームとを備え、該載架アームが上記ベースレールと交差する姿勢で載架されて結合されており、上記太陽電池パネルの重心もしくは上記太陽電池パネルを支持する架台を含めた太陽電池パネルの重心が上記基礎ブロックの設置面内域の垂線上の位置であり、上記基礎ブロックの設置面が、上記太陽電池パネルの水平投影面の内側に位置し、かつ上記両アームと上記フレームとの結合位置を囲んで形成される領域の水平投影面の内側に位置し、上記両アーム及び上記ベースレールの水平投影面が、上記太陽電池パネルの水平投影面からはみ出さないことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a solar cell array of the present invention includes a solar cell panel constituted by solar cell modules, a gantry that supports the solar cell panel by inclining, and a base block that supports the gantry. In the solar cell array installed in a state where the inclination angle of the solar cell panel is fixed , the foundation block is made of a heavy object mainly composed of a lump of concrete that is not divided into a plurality of locations, A pair of base rails are attached to the upper surface with a space therebetween, and the frame includes a frame attached to the solar cell panel, an upstream arm that supports the frame by connecting the frame on the upstream side in the tilt direction, A mounting arm that couples and supports the frame on the downstream side in the tilt direction, and the mounting arm is mounted and coupled in a posture crossing the base rail. The center of gravity of the solar cell panel or the center of gravity of the solar cell panel including the gantry supporting the solar cell panel is a position on the vertical line in the inner surface of the foundation block, and the installation surface of the foundation block Is located on the inner side of the horizontal projection surface of the solar cell panel, and is located on the inner side of the horizontal projection surface of a region formed so as to surround the coupling position of the both arms and the frame. The horizontal projection surface of the rail does not protrude from the horizontal projection surface of the solar cell panel.
さらに、上記一対のベースレールの端部が基礎ブロックの外方まで延設されていることを特徴とする。 Furthermore, the end portions of the pair of base rails are extended to the outside of the foundation block .
また、上記載架アームの一端が基礎ブロックの外方まで延設され、上記載架アームの他端に上流側アームが接合されたことを特徴とする。 Moreover, one end of the above-described rack arm is extended to the outside of the foundation block, and an upstream arm is joined to the other end of the above-mentioned rack arm .
また、上記した目的を達成するため、本発明の太陽電池アレイの設置構造は、上述の太陽電池アレイを、隣接する互いの太陽電池モジュールの間に間隔を保持して複数個、配置することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the solar cell array installation structure of the present invention is arranged such that a plurality of the solar cell arrays described above are arranged with a gap between adjacent solar cell modules. Features.
上述のように構成される本発明の太陽電池アレイは、架台を支持する基礎ブロックが一塊の重量物からなり、その基礎ブロックは風荷重に対するカウンターウエイトとして作用するので、基礎ブロックを設置面に載置することで安定した保持状態が得られる。したがって、広大な埋立地等に多数個の太陽電池アレイを並べる場合でも、短期間で簡単に施工することができる。 In the solar cell array of the present invention configured as described above, the foundation block that supports the gantry is composed of a single heavy object, and the foundation block acts as a counterweight against the wind load. A stable holding state can be obtained. Therefore, even when a large number of solar cell arrays are arranged in a large landfill site, the construction can be easily performed in a short period of time.
また、基礎ブロックの設置面積が太陽電池パネルの水平投影面積よりも小さくなるように形成されているので、基礎ブロックを設置面に載置すると、その上方に太陽電池パネルが傘のように保持される。したがって、多数個の太陽電池アレイを隣接させて並べる場合、各太陽電池アレイ間の無駄なスペースを省いて面積効率を上げることができる。 Moreover, since the installation area of the foundation block is formed to be smaller than the horizontal projection area of the solar battery panel, when the foundation block is placed on the installation surface, the solar battery panel is held like an umbrella above it. The Therefore, when a large number of solar cell arrays are arranged adjacent to each other, it is possible to increase the area efficiency by omitting a useless space between the solar cell arrays.
また、本発明の太陽電池アレイは、一塊の基礎ブロックによって架台を支持するように構成されているので、軟弱地盤に不同沈下が生じても基礎ブロック全体が沈下するので、架台や太陽電池パネルには不均等な変形応力を蓄積させずに済み、長期間にわたって架台や太陽電池モジュールの損壊を防ぐことができる。 In addition, since the solar cell array of the present invention is configured to support the gantry with a lump of foundation blocks, the entire foundation block sinks even if the subsidence occurs on soft ground, so the basin or solar cell panel Does not accumulate uneven deformation stress, and can prevent damage to the gantry and the solar cell module over a long period of time.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る太陽電池アレイを傾斜方向下手側から見た正面図、図2は同じく側面図である。また、図3は、図1及び図2に示した太陽電池アレイを、太陽電池パネルの法線方向から見下ろした図である。これら各図においては、架台の構成を見やすくするために、太陽電池パネルは、その輪郭のみを二点鎖線で描いている。 FIG. 1 is a front view of a solar cell array according to an embodiment of the present invention as seen from the lower side in the tilt direction, and FIG. 2 is a side view of the same. Moreover, FIG. 3 is the figure which looked down at the solar cell array shown in FIG.1 and FIG.2 from the normal line direction of the solar cell panel. In each of these drawings, in order to make the configuration of the gantry easier to see, the solar cell panel has only its outline drawn with a two-dot chain line.
太陽電池アレイ1を構成する太陽電池パネル2は、単数または複数の太陽電池モジュール20を、通常は専用のアルミ枠等に納めるなどして平板状に形成したものである。例示形態では4枚の太陽電池モジュール20を縦横2段2列に枠組みして傾斜状態に保持している。枠組み状態における太陽電池パネル2の想定寸法は、例えば幅(短辺)約2m×高さ(長辺)約2.8m、傾斜角度は水平面に対して約30度(仰角約60度)である。
The
ただし、本発明において、太陽電池パネル2を構成する太陽電池モジュール20の詳細な構造は特に限定しない。例えば、周縁部にアルミ枠等がないタイプの太陽電池モジュール20でも構わない。1枚の太陽電池パネル2を構成する太陽電池モジュール20の枚数も特に限定されないが、設置の容易性を考慮すると、数枚以内とするのが実用的である。
However, in this invention, the detailed structure of the
この太陽電池パネル2は、その裏側に取り付けられる架台3と、架台3に結合された基礎ブロック5とによって支持される。本発明の要部は、架台3と、それを支持する基礎ブロック5の構造にある。
The
基礎ブロック5は、複数箇所に分割されていない一塊の重量物によって構成される。「一塊の」とは、材質が概ね一様で、容易には変形しない、あるいは変形量を無視できる程度の剛体からなり、外観的には1個と認識することができ、通常の力学的概念においても一体物として扱われるような、独立した形態をなすものを想定している。具体的には、例えば直方体、円柱、半球などである。ただし、これらの条件に厳密に拘束されるものではなく、後述する発明の主旨を逸脱しない範囲で上記条件に準じた形態も含まれる。
The
また、「重量物」とは、少なくとも太陽電池パネル2に作用する風荷重に対し、十分なカウンターウエイトとして作用する程度の自重を有することを意味する。かかる重量を有する具体的な材質としては、コンクリートを主体とするものが最も実用的であるが、金属材料や、コンクリートと金属との複合材料等も、コスト等が合えば利用可能である。コンクリートには、一般的なセメントコンクリートの他、アスファルトコンクリートやレジンコンクリート等も包含される。また、建築物の解体で生じるコンクリート廃材等をセメントモルタルで再結合した材料なども好適に利用することができる。鉄筋等による配筋は、基礎ブロック5の全体形状に応じて適宜選択されればよい。
Further, the “heavy object” means having a self-weight that acts as a sufficient counterweight for at least wind load acting on the
例示形態に係る基礎ブロック5は、例えば鉄筋入りのプレキャストコンクリートによって平面視矩形の短柱状に形成されている。例示形態に係る基礎ブロック5の想定寸法は、縦横各0.95m×高さ0.3mで、底面と上面はほぼ平坦である。この基礎ブロック5が、勾配の小さい平坦な設置面6上に載置される。
The
「平坦な」とは、例えば整地や舗装等によって、表面の凹凸が概ね数センチ以内に整えられた状態を目安とする。排水等のために設けられる数%程度の緩い勾配は差し支えない。また、「載置」とは、設置面を掘り返して構造物を埋設したり、杭その他の固定部材を地中に打設したりして基礎ブロックを固定するのではなく、単純に所定の位置まで運んで据え置くことを意味する。 “Flat” means, for example, a state in which the unevenness of the surface is generally adjusted within a few centimeters by leveling or paving. A gentle gradient of several percent provided for drainage etc. can be used. “Placing” does not mean that the foundation block is fixed by simply digging the installation surface and burying the structure, or by placing a pile or other fixing member in the ground. Means to carry and defer to.
架台3は、例えば形鋼材等からなる棒状の構造材を複数本、組み合わせ、枠状やトラス状に接合して形成される。例示形態にあっては、基礎ブロック5の上面 に、コンクリート内に植設されたアンカーボルト51を介して、2本のベースレール31が水平に取り付けられている。2本のベースレール31は、互いに間隔を空けて、太陽電池パネル2の傾斜方向に対し横向きに配置され、その両端が基礎ブロック5の外方に張り出して、太陽電池パネル2の幅とほぼ同じ長さまで延 設されている。このベースレール31には、上向きに開口するハット形鋼が用いられている。
The gantry 3 is formed by combining a plurality of bar-shaped structural members made of, for example, a shape steel material or the like, and joining them in a frame shape or a truss shape. In the illustrated embodiment, two
ベースレール31上の両端部及び中間部には、ベースレール31と交差するようにして、計3本の載架アーム32が前後方向に載架されている。各載架アーム32は、ボルト・ナットその他適宜の取付金具を介してベースレール31に接合され、その前端が基礎ブロック5の前方まで延設されている。各載架アーム32の後端には、上流側アーム(斜めアーム)33が傾斜角度を揃えて斜め後方に立ち上がるように、それぞれ接合されている。これら載架アーム32及び上流側アーム(斜めアーム)33にも上向きに開口するハット形鋼が用いられている。隣接する上流側アーム(斜めアーム)33の間には、X字状に交差するブレース34が取り付けられている。
A total of three mounting
上記のような複数本の載架アーム32や上流側アーム(斜めアーム)33等を組み合わせて構成される構造体の上部に、太陽電池パネル2を支持するためのフレーム36が設けられる。例示形態にあっては、太陽電池パネル2の傾斜方向に沿って、載架アーム32の前端と上流側アーム(斜めアーム)33の上端との間に架設された3本の斜材がフレーム36を構成している。これらの斜材にも、下向きに開口するハット形鋼が利用されている。その斜材の頂面部に、専用の取付金具37やボルト・ナット等を介して、太陽電池パネル2の枠材(図示せず)が掛止される。
A
なお、上述した架台3の構造は一例であり、部材の本数や向き、角度、接合形態、補強部材の有無等は、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、部材の材料として、ハット形鋼の代わりに例えば溝形鋼やC形鋼などを用いることもできる。 Note that the structure of the gantry 3 described above is an example, and the number, orientation, angle, joining mode, presence / absence of reinforcing members, and the like of the members can be appropriately changed without departing from the gist of the invention. Further, as a material of the member, for example, a grooved steel or a C-shaped steel can be used instead of the hat-shaped steel.
このように構成された太陽電池アレイ1の特に重要な構造的特徴は、一塊の重量物からなる基礎ブロック5が、平坦な設置面6に載置されることにある。架台3や太陽電池パネル2は、複数個の分割体ではない一塊の基礎ブロック5のみによって支持されるから、設置面6の地盤が軟弱であって、万一、不同沈下が生じた場合でも、基礎ブロック5と、その上に固定された架台3や太陽電池パネル2が全体的に沈下または若干傾倒するだけで、架台3や太陽電池パネル2の各部に不均等な変形応力は蓄積されにくい。このことにより、架台3や太陽電池パネル2が長期間にわたって力学的に無理のない状態に保持され、変形応力による局部的な損壊は生じにくくなる、という作用効果が得られる。
A particularly important structural feature of the thus configured
かかる作用により、本発明の太陽電池アレイは、特に埋立地のような軟弱地盤上に設置する場合に有利である。もちろんこれに限るところではなく、例えば、砂漠のような不安定な場所や、局所的に地盤が軟弱な敷地にも設置可能である。また、載置することで簡単に施工できることから、一般建築物における陸屋根その他の人工床板ほか、例えば河川敷や河川の土手沿い、道路沿いの余地などに設置するのも好適である。 Due to this action, the solar cell array of the present invention is particularly advantageous when installed on soft ground such as a landfill. Of course, the present invention is not limited to this. For example, it can be installed in an unstable place such as a desert or a site where the ground is soft locally. Moreover, since it can be easily constructed by mounting, it is also preferable to install it on a flat roof, a river bank, a room along a road, etc. in addition to a flat roof or other artificial floor board in a general building.
なお、基礎ブロック5の底面形状については、不規則に生じるおそれがある不同沈下に対して方向性を定めないほうが好ましい場合もある。したがって、図示のような正方形よりもさらに角の多い多角形や、あるいは円形や楕円形などを、基礎ブロック5の底面形状として採用してもよい。
In addition, about the bottom face shape of the
基礎ブロック5の底面は、平坦な設置面6上で安定するよう、概ね平坦に形成される。ただし、設置面6との摩擦力を増大させるために、基礎ブロック5の底面に、微少な凹凸、あるいはスパイク状の突起や突条等を設けてもよい。これにより、基礎ブロック5の設置状態がさらに安定し、特に強風による横方向へのずれや回動などが生じにくくなる。かかる凹凸の形状については、設置面6の表面状態等に応じて適宜設計されればよいが、基本的には、設置面6に対して事前に特別な工事を施さずとも、基礎ブロック5を据え付ければ、その自重により設置面6に密着しうる程度の凹凸、とするのが好ましい。
The bottom surface of the
本発明に係る太陽電池アレイ1のさらなる重要な構造的特徴は、基礎ブロック5の設置面積S5が、架台3を介して支持される太陽電池パネル2の水平投影面積S2よりも小さいこと、より限定的には、載架アーム32及び上流側アーム(斜めアーム)33の先端とフレーム36との結合位置を囲んで形成される領域の水平投影面積S3よりも小さいことにある。ここで、基礎ブロック5の設置面積S5とは、基本的には基礎ブロック5の底面積を意味するが、基礎ブロック5の中間部に例えば膨出部分等がある場合は、その部分も含めた水平投影面積とする。この構成により、多数個の太陽電池アレイ1を並べる場合に、互いの基礎周りの干渉を避けて太陽電池アレイ1同士を近接させることが可能になり、システム全体として全体太陽電池パネル2の設置面積を増やすことができる。
A further important structural feature of the
ただし、基礎ブロック5は、小さければよいわけではなく、少なくとも太陽電池パネル2に作用する風荷重に対抗して、架台3及び太陽電池パネル2を安定的に支持しうる程度の自重を備える必要がある。参考までに、例示形態の太陽電池アレイ1における荷重計算の例を次に示す。基準風速Vo=34m/秒としたとき、逆風時に太陽電池パネル2にかかる想定荷重の鉛直成分は600kgと見積もられる。一方、基礎ブロック5の体積は0.95×0.95×0.3=0.27m3で、その自重は2.4t/m3×0.27m3=648kgである。よって、計算上は基礎ブロック5の自重で風荷重の鉛直成分に対抗できる。太陽電池パネル2の大きさや傾斜角、設置場所その他の初期条件が異なる場合でも、上記に準じて基礎ブロック5の材質や大きさを設計することができる。
However, the
上述した構造的特徴により、太陽電池パネル2が、それよりも水平投影面積の小さい基礎ブロック5の上方に、傘のようにして保持されることとなる。その保持姿勢の安定のためには、基礎ブロック5の底面と接する設置面内域に太陽電池パネル2の重心が保持されるように形成されることが好ましい。例えば、基礎ブロック5の底面が水平面と合致する場合においては、基礎ブロック5の底面と接する設置面内の垂線が太陽電池パネル2の重心を通るように、架台3を含めた太陽電池パネル2の重心を調整して形成されることが好ましく、さらには構造的な強度面では基礎ブロック5の底面と接する設置面内の垂線が太陽電池パネル2と架台3とのそれぞれの重心を通るように、太陽電池パネル2の重心と架台3の重心を調整して形成されることが好ましい。本実施形態では、基礎ブロック5の底面と接する設置面の上方に位置するように太陽電池パネル2の重心が保持されても構わない。あるいは、太陽電池パネル2の端部もしくは太陽電池パネル2の裏面に添設されるフレーム36の先端が基礎ブロック5の外方まで延設され、架台3を含めた太陽電池パネル2の重心が基礎ブロック5の底面と接する設置面の下方に位置するように太陽電池パネル2の重心が保持されるのも好ましい。あるいは、基礎ブロック5の底面と接する設置面と同一の平面内に特に太陽電池パネル2の重心が保持されても構わない。傘状に太陽電池パネル2を配置して、太陽電池パネル2もしくは太陽電池パネル2の裏面に添設されるフレーム36の一端が基礎ブロック5の上面よりも下方に位置するようにすれば、架台3を含めた太陽電池パネル2の重心が基礎ブロック5の底面と接する設置面の下方に位置することが可能である。上述の構成に加えて、基礎ブロック5の外方まで延設されたフレーム36の先端に、基礎ブロック5とは別体の重量物を載置するなどして重心を調整しても構わない。
Due to the structural features described above, the
また、基礎ブロック5の底面と接する設置面内の垂線が架台を含めた太陽電池パネル2の重心と基礎ブロック5の重心を通るようにすれば、力学的にはより好ましく、沈下した場合においても傾きを最小限に抑えることが可能である。また、太陽電池パネル2の重心と基礎ブロック5の重心の高さの差も、小さくなるほど、架台3を含めた太陽電池パネル2が受ける風等の横からの力に対して安定性が向上する。
Further, it is more mechanically preferable if the perpendicular line in the installation surface in contact with the bottom surface of the foundation block 5 passes through the center of gravity of the
上述では説明を分りやすくする為に水平面に設置された基礎ブロック5の底面を基準に各重心の配置関係の例示について説明したが、水平面以外に設置された基礎ブロック5の場合においては、基礎ブロック5の底面と接する設置面内の垂線が太陽電池パネル2と架台3とのそれぞれの重心を通るように、という表現に代わって、太陽電池パネル2と架台3とのそれぞれの重心を通る重力方向の線が基礎ブロック5の底面と接する設置面内を通過するとの表現が好ましい。
In the above description, in order to make the explanation easier to understand, the example of the arrangement relation of the respective gravity centers has been described with reference to the bottom surface of the
本発明の太陽電池アレイ1を構成する架台3については、例示形態のように、載架アーム32と、上流側アーム(斜めアーム)33と、フレーム36を構成する斜材とを組み合わせて形成したトラス架構体が、簡素でありながら安定性や強度に優れ、低コストで製作可能なものとなっている。さらに、基礎ブロック5の上面に、一対のベースレール31が互いに間隔を空けて並置され、それらベースレール31の端部が基礎ブロック5の外方まで延設されているので、載架アームや32や上流側アーム(斜めアーム)33等からなる架構体の少なくとも一部を、ベースレール31の上記張出部に結合して、基礎ブロック5よりも外側で保持することができる。これにより、基礎ブロック5の上面が狭くても、載架アームや32や上流側アーム(斜めアーム)33等の向きや角度を、力学的にバランスのよい状態に保持するのが容易になる。
The gantry 3 constituting the
なお、かかる構成においては、基礎ブロック5の平面形状や大きさに応じて、例えばベースレール31を3本以上としたり、あるいは基礎ブロック5の上面に傾斜や段差を設けるなどして、複数本のベースレール31を高さ違いに配置したりしてもよい。
In such a configuration, depending on the planar shape and size of the
ベースレール31上に結合される架構体については、例示形態のように、複数本の載架アーム32をベースレール31に交差させ、例えばベースレール31に直交する姿勢で水平に載架し、それら載架アーム32の前端を基礎ブロック5の前方に延設する一方、それら各載架アーム32の後端には、上流側アーム(斜めアーム)33を、例えば傾斜角度を揃えて立ち上げるように構成しているので、太陽電池パネル2を傾斜状態で保持する際の力学的なバランスを好ましくすることができる。載架アーム32にも傾斜を設けたり、あるいは載架アーム32や上流側アーム(斜めアーム)33を上面視放射状に配置したりすることも可能である。
As for the frame structure coupled to the
また、他の実施形態としては、例えば低緯度地域において、太陽電池パネル2を水平に近い傾斜で設置することが考えられる。その場合は、例えば基礎ブロック5の上面に取り付けた一対のベースレール31上に、複数本の載架アーム32をベースレール31と交差させ、例えばベースレール31に直交する姿勢で水平に載架し、それら載架アーム32の両端を基礎ブロック5の外方まで延設する。そして、載架アーム32の両端を含む適所にフレーム36を接合する、という架台構造を採用することにより、太陽電池パネル2を水平に近い傾斜で設置する場合の力学的なバランスを好ましくすることができる。
Further, as another embodiment, for example, in a low latitude area, it is conceivable to install the
さらに、ベースレール31上に結合される載架アーム32については、隣接する載架アーム32との保持間隔を変更可能とすることにより、様々な大きさの太陽電池パネル2にも対応が容易になる。
Furthermore, with respect to the mounting
多数個の太陽電池アレイ1を並べる場合の設置構造については、各基礎ブロック5が互いに連結固定はされず、個々に独立した状態で配置されるのが好ましい。この場合は、地盤の不同沈下によって各太陽電池アレイ1が不規則に沈下もしくは傾斜するおそれに配慮し、隣接する互いの太陽電池モジュール20間には最小限の安全間隔を保持するのが好ましい。その間隔は、太陽電池アレイ1の大きさや形状、傾斜角、地盤の強度等を考慮して設定されるべき数値であるが、実用的な目安としては数十cm程度である。これにより、軟弱地盤上に多数個の太陽電池アレイ1を設置する場合でも、不同沈下によって傾倒した太陽電池アレイ1が隣接する太陽電池アレイ1を損傷することを防ぎやすくなる。並べられた太陽電池アレイ1の基礎ブロック5は個々に独立しているから、万が一にいずれかの太陽電池アレイ1が傾倒した場合においても、その影響は隣接する太陽電池アレイ1には波及しないし、傾倒した太陽電池アレイ1の補修も大がかりにはならず、簡単に済む。
About the installation structure in the case of arranging many
1 太陽電池アレイ
2 太陽電池パネル
20 太陽電池モジュール
3 架台
31 ベースレール
32 載架アーム
33 上流側アーム(斜めアーム)
36 フレーム
5 基礎ブロック
6 設置面
DESCRIPTION OF
36
Claims (6)
上記基礎ブロックは、複数箇所に分割されていない一塊のコンクリートを主体とする重量物からなり、その上面に間隔を空けて一対のベースレールが取り付けられており、
上記架台は、上記太陽電池パネルに添設されるフレームと、該フレームを傾斜方向上流側で結合して支持する上流側アームと、上記フレームを傾斜方向下流側で結合して支持する載架アームとを備え、該載架アームが上記ベースレールと交差する姿勢で載架されて結合されており、
上記太陽電池パネルの重心もしくは上記太陽電池パネルを支持する架台を含めた太陽電池パネルの重心が上記基礎ブロックの設置面内域の垂線上の位置であり、
上記基礎ブロックの設置面が、上記太陽電池パネルの水平投影面の内側に位置し、かつ上記両アームと上記フレームとの結合位置を囲んで形成される領域の水平投影面の内側に位置し、
上記両アーム及び上記ベースレールの水平投影面が、上記太陽電池パネルの水平投影面からはみ出さないことを特徴とする太陽電池アレイ。 A state in which a solar cell panel configured by a solar cell module, a pedestal that supports the solar cell panel by inclining, and a foundation block that supports the gantry, the inclination angle of the solar cell panel being fixed In the solar cell array installed in
The foundation block is composed of a heavy object mainly composed of a lump of concrete that is not divided into a plurality of locations, and a pair of base rails are attached to the upper surface with a space therebetween,
The gantry includes a frame attached to the solar cell panel, an upstream arm that supports the frame by connecting the frame on the upstream side in the tilt direction, and a mounting arm that supports the frame by connecting the frame on the downstream side in the tilt direction. The mounting arm is mounted and coupled in a posture intersecting with the base rail,
The center of gravity of the solar cell panel or the center of gravity of the solar cell panel including the gantry supporting the solar cell panel is a position on the vertical line in the inner surface area of the foundation block,
The installation surface of the basic block is located inside the horizontal projection surface of the solar cell panel, and is located inside the horizontal projection surface of a region formed surrounding the coupling position of the arms and the frame,
The solar cell array, wherein the horizontal projection planes of the arms and the base rail do not protrude from the horizontal projection plane of the solar cell panel.
一対のベースレールの端部が基礎ブロックの外方まで延設されていることを特徴とする太陽電池アレイ。 The solar cell array according to claim 1, wherein
An end of a pair of base rails is extended to the outside of a foundation block, The solar cell array characterized by the above-mentioned.
載架アームの一端が基礎ブロックの外方まで延設され、
上記載架アームの他端に上流側アームが接合されたことを特徴とする太陽電池アレイ。 The solar cell array according to claim 1 or 2,
One end of the mounting arm extends to the outside of the foundation block,
A solar cell array, wherein an upstream arm is joined to the other end of the above-mentioned rack arm.
載架アームの両端が基礎ブロックの外方まで延設されたことを特徴とする太陽電池アレイ。 The solar cell array according to claim 1 or 2,
A solar cell array, wherein both ends of the mounting arm are extended to the outside of the foundation block.
太陽電池パネルは、その傾斜方向における下流側縁部が基礎ブロックの天面の高さよりも低い位置で保持されたことを特徴とする太陽電池アレイ。 In the solar cell array as described in any one of Claim 1 to 4,
The solar cell array is characterized in that the downstream edge in the inclined direction is held at a position lower than the height of the top surface of the basic block.
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